磁共振成像MRI的扫描方法、装置和电子设备与流程

本技术涉及磁共振成像，特别涉及一种磁共振成像mri的扫描方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、磁共振成像(mri)作为影像学的一种先进检查手段，已经与手术机器人开始结合，以实现高难度的手术操作，比如深脑肿瘤消融手术等等。因此，需要高质量地mri的成像以及高速地成像速度。

2、相关技术中，mri每层图像扫描时间获得了有效缩短，大大提高了mri成像的速度，但是由于扫描时间的缩短导致获取到的mri每层图像的图像质量出现影响，扫描时间与成像质量呈现了负相关。因此，如何实现高速率以及高质量的mri成像是目前需要解决的问题。

3、申请内容

4、本技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。

5、为此，本技术第一方面提出一种磁共振成像mri的扫描方法。

6、本技术第二方面提出一种磁共振成像mri的扫描装置。

7、本技术第三方面提出一种电子设备。

8、本技术第四方面提出一种可读存储介质。

9、本技术第五方面提出一种计算机程序产品。

10、为达到上述目的，本技术第一方面提出一种磁共振成像mri的扫描方法，包括在每个扫描层面段内，获取当前扫描层面的原始k空间数据，并基于所述原始k空间数据生成所述当前扫描层面的第一层面图像；获取所述当前扫描层面是否为第一类扫描层面，其中，所述第一类扫描层面采用帧内成像模式进行成像；响应于所述当前扫描层面不是第一类扫描层面，则确定所述当前扫描层面对应的相邻扫描层面，并获取所述相邻扫描层面的第二层面图像，其中，所述第二层面图像的分辨率大于所述第一层面图像的分辨率；基于所述第一层面图像和所述相邻扫描层面的第二层面图像，采用mr帧间预测模式对所述当前扫描层面进行成像预测，生成所述当前扫描层面的第二层面图像。

11、另外，本技术第一方面提出的磁共振成像mri的扫描方法，还可以具备如下技术特征：

12、根据本技术的一个实施例，所述磁共振成像mri的扫描方法，还包括：若所述当前扫描层面为所述第一类扫描层面，基于所述第一层面图像，对所述当前扫描层面进行mr帧内成像，生成所述当前扫描层面的第二层面图像。

13、根据本技术的一个实施例，所述基于所述第一层面图像和所述相邻扫描层面的第二层面图像，采用mr帧间预测模式对所述当前扫描层面进行成像预测之前，还包括：响应于所述当前扫描层面为第二类扫描层面，获取所述第一层面图像和所述相邻扫描层面的第一层面图像和/或第二层面图像之间的结构相似度，并确定所述结构相似度大于预设相似度阈值，其中，所述第二类扫描层面采用单向帧间预测模式进行成像。

14、根据本技术的一个实施例，所述磁共振成像mri的扫描方法，还包括：若所述结构相似度小于或者等于所述预设相似度阈值，把下一扫描层面修改为所述当前扫描层面，并返回执行所述获取当前扫描层面的k空间数据及后续步骤。

15、根据本技术的一个实施例，所述磁共振成像mri的扫描方法，还包括：若所述结构相似度小于或者等于所述预设相似度阈值，保存所述k空间数据和所述第一层面图像。

16、根据本技术的一个实施例，所述保存所述k空间数据和所述第一层面图像之后，还包括：在下一扫描层面段扫描至所述当前扫描层面的扫描位置时，若当前扫描层面非所述下一扫描层面段的第一类扫描层面，则直接使用所述保存的所述第一层面图像作为所述当前扫描层面的第一层面图像；或者，若当前扫描层面为所述下一扫描层面段的所述第一类扫描层面，按照所述第一类扫描层面的采样率，对所述原始k空间数据进行补充采集，并基于补充采集后的k空间数据生成所述第一类扫描层面的第一层面图像。

17、根据本技术的一个实施例，所述确定所述当前扫描层面对应的相邻扫描层面，还包括：获取所述当前扫描层面的预测模式，其中，所述预测模式包括单向帧间预测和双向帧间预测；基于所述预测模式，将所述当前扫描层面的预测时所依赖的扫描层面确定所述相邻扫描层面。

18、根据本技术的一个实施例，所述基于所述预测模式，将所述当前扫描层面的预测时所依赖的扫描层面确定所述相邻扫描层面，包括：若所述预测模式为单向帧间预测模式，将所述当前层面图像预测时所依赖的前向预测扫描层面，作为所述相邻扫描层面；若所述预测模式为所述双向帧间预测模式，将所述当前层面图像预测时所依赖的前向预测扫描层面和反向预测扫描层面，确定作为所述相邻扫描层面。

19、根据本技术的一个实施例，所述磁共振成像mri的扫描方法，还包括：若所述当前扫描层面为包括多个子扫描层面的层面集合，从所述层面集合的首个子扫描层面开始，对所述层面集合中每个子扫描层面进行mr帧间预测模式，生成所述层面集合中每个子扫描层面对应的第二层面图像，直至所述层面集合中每个子扫描层面成像完成，进入下一扫描层面或者下一扫描层面段。

20、根据本技术的一个实施例，生成所述当前扫描层面的第二层面图像的过程，包括：由特征提取层对输入的层面图像进行特征提取，输出特征图像，其中，所述输入的层面图像在进行mr帧间预测模式时为所述第一层面图像和所述相邻扫描层面的第二层面图像，在进行mr帧内成像时为所述第一层面图像；由数据处理层对所述特征图像生成预测k空间数据，并基于所述预测k空间数据，生成所述当前扫描层面的预测增强层面图像；将所述预测增强层面图像输入图像增强层中，输出残差信息，并基于所述残差信息和所述预测增强层面图像，生成所述当前扫描层面的第二层面图像。

21、根据本技术的一个实施例，所述基于所述预测k空间数据，生成所述当前扫描层面的预测增强层面图像，包括：将所述预测k空间数据中在采样频率上的预测数据替换为所述原始k空间数据，生成目标k空间数据；基于所述目标k空间数据生成所述当前层面的预测增强层面图像。

22、根据本技术的一个实施例，所述磁共振成像mri的扫描方法，mr帧内成像由mr帧内成像模型完成，mr帧间预测模式由mr帧间预测模式模型完成，其中，所述mr帧间预测模式模型和mr帧内成像模型均包括多个图像处理单元，所述多个图像处理单元依次连接，其中，每个图像处理单元中包括所述特征提取层、所述数据处理层和所述图像增强层，其中，每个图像处理单元内的所述特征提取层、所述数据处理层与所述图像增强层顺次连接，所述图像增强层的输出为后一个图像处理单元中的所述特征提取层的输入。

23、为达上述目的，本技术第二方面提出一种磁共振成像mri的扫描装置，包括：生成模块，用于在每个扫描层面段内，获取当前扫描层面的原始k空间数据，并基于所述原始k空间数据生成所述当前扫描层面的第一层面图像；判断模块，用于获取所述当前扫描层面是否为第一类扫描层面，其中，所述第一类扫描层面采用帧内成像模式进行成像；获取模块，用于响应于所述当前扫描层面不是第一类扫描层面，则确定所述当前扫描层面对应的相邻扫描层面，并获取所述相邻扫描层面的第二层面图像，其中，所述第二层面图像的分辨率大于所述第一层面图像的分辨率；成像模块，用于基于所述第一层面图像和所述相邻扫描层面的第二层面图像，采用mr帧间预测模式对所述当前扫描层面进行成像预测，生成所述当前扫描层面的第二层面图像。

24、另外，本技术第二方面提出的磁共振成像mri的扫描装置，还可以具备如下技术特征：

25、根据本技术的一个实施例，所述成像模块，还用于：若所述当前扫描层面为所述第一类扫描层面，基于所述第一层面图像，对所述当前扫描层面进行mr帧内成像，生成所述当前扫描层面的第二层面图像。

26、根据本技术的一个实施例，所述磁共振成像mri的扫描装置，还包括：相似度判定模块，用于响应于所述当前扫描层面为第二类扫描层面，获取所述第一层面图像和所述相邻扫描层面的第一层面图像和/或第二层面图像之间的结构相似度，并确定所述结构相似度大于预设相似度阈值，其中，所述第二类扫描层面采用单向帧间预测模式进行成像。

27、根据本技术的一个实施例，所述相似度判定模块，还用于：若所述结构相似度小于或者等于所述预设相似度阈值，把下一扫描层面修改为所述当前扫描层面，并返回执行所述获取当前扫描层面的k空间数据及后续步骤。

28、根据本技术的一个实施例，所述相似度判定模块，还用于：若所述结构相似度小于或者等于所述预设相似度阈值，保存所述k空间数据和所述第一层面图像。

29、根据本技术的一个实施例，所述生成模块，还用于：在下一扫描层面段扫描至所述当前扫描层面的扫描位置时，若当前扫描层面非所述下一扫描层面段的第一类扫描层面，则直接使用所述保存的所述第一层面图像作为所述当前扫描层面的第一层面图像；或者，若当前扫描层面为所述下一扫描层面段的所述第一类扫描层面，按照所述第一类扫描层面的采样率，对所述原始k空间数据进行补充采集，并基于补充采集后的k空间数据生成所述第一类扫描层面的第一层面图像。

30、根据本技术的一个实施例，所述获取模块，还用于：获取所述当前扫描层面的预测模式，其中，所述预测模式包括单向帧间预测和双向帧间预测；基于所述预测模式，将所述当前扫描层面的预测时所依赖的扫描层面确定所述相邻扫描层面。

31、根据本技术的一个实施例，所述获取模块，还用于：若所述预测模式为单向帧间预测模式，将所述当前层面图像预测时所依赖的前向预测扫描层面，作为所述相邻扫描层面；若所述预测模式为所述双向帧间预测模式，将所述当前层面图像预测时所依赖的前向预测扫描层面和反向预测扫描层面，确定作为所述相邻扫描层面。

32、根据本技术的一个实施例，所述磁共振成像mri的扫描装置，还包括：扫描模块，用于若所述当前扫描层面为包括多个子扫描层面的层面集合，从所述层面集合的首个子扫描层面开始，对所述层面集合中每个子扫描层面进行mr帧间预测模式，生成所述层面集合中每个子扫描层面对应的第二层面图像，直至所述层面集合中每个子扫描层面成像完成，进入下一扫描层面或者下一扫描层面段。

33、根据本技术的一个实施例，所述成像模块，还用于：由特征提取层对输入的层面图像进行特征提取，输出特征图像，其中，所述输入的层面图像在进行mr帧间预测模式时为所述第一层面图像和所述相邻扫描层面的第二层面图像，在进行mr帧内成像时为所述第一层面图像；由数据处理层对所述特征图像生成预测k空间数据，并基于所述预测k空间数据，生成所述当前扫描层面的预测增强层面图像；将所述预测增强层面图像输入图像增强层中，输出残差信息，并基于所述残差信息和所述预测增强层面图像，生成所述当前扫描层面的第二层面图像。

34、根据本技术的一个实施例，所述成像模块，还用于：将所述预测k空间数据中在采样频率上的预测数据替换为所述原始k空间数据，生成目标k空间数据；基于所述目标k空间数据生成所述当前层面的预测增强层面图像。

35、根据本技术的一个实施例，所述成像模块，mr帧内成像由mr帧内成像模型完成，mr帧间预测模式由mr帧间预测模式模型完成，其中，所述mr帧间预测模式模型和mr帧内成像模型均包括多个图像处理单元，所述多个图像处理单元依次连接，其中，每个图像处理单元中包括所述特征提取层、所述数据处理层和所述图像增强层，其中，每个图像处理单元内的所述特征提取层、所述数据处理层与所述图像增强层顺次连接，所述图像增强层的输出为后一个图像处理单元中的所述特征提取层的输入。

36、本技术第三面提出一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述第一方面提出的磁共振成像mri的扫描方法。

37、本技术第四方面提出一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据第一方面提出的磁共振成像mri的扫描方法。

38、本技术第五方面提出一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据第一方面提出的磁共振成像mri的扫描方法。

39、本技术提出的磁共振成像mri的扫描方法及装置，获取每个扫描层面段内当前扫描层面的原始k空间数据，生成当前扫描层面对应的第一层面图像，进而判断当前扫描层面是否为第一类扫描层面。确定当前扫描层面不属于第一类扫描层面后，获取其相邻扫描层面对应的第二层面图像，并基于当前扫描层面的第一扫描层面图像与相邻扫描层面对应的第二层面图像，生成当前扫描层面对应的第二层面图像。本技术中，先行获取每个扫描层面对应的低分辨率的第一层面图像，再通过对第一层面图像的分辨率进行处理，获取到高分辨率的第二层面图像，有效缩短了成像时间，通过利用相邻层面图像之间的结构相关性，实现对于每个扫描层面对应的第一层面图像的预测生成，有效缩短了扫描时间，对每个扫描层面段中不同的扫描层面进行单独的扫描成像，保证了成像质量，达到了高速率、高质量的磁共振mri扫描成像的目的。

40、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。

技术实现思路